2023-2024学年北京市高二（上）期中物理冲刺卷（B卷）（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年北京市高二（上）期中物理冲刺卷（B卷）一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）1.如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零

(

)

A.q1、q2都是正电荷，且q1>q2

B.q1是正电荷，q2是负电荷，且q1<∣q2∣

C.q1是负电荷，q2是正电荷，且∣q1∣2.A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图象如右图所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是

(

)

A.EA>EB         B.EA<EB3.为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电，由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势面，且相邻等势面间的电势差相等。避雷针尖端正上方a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb。一带负电的雨滴竖直下落经过a、b两点。下列说法正确的是

A.Ea>Eb

B.φa>φb

C.该雨滴从a下落至b的过程中，电势能逐渐减少4.导体棒原来不带电，现将一个电荷量为+q的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心O为L，如图所示。静电力常量为k，当导体棒达到静电平衡后，下列说法错误的是

(

)

A.棒上感应电荷只分布在其表面

B.棒左、右两端的电势相等

C.点电荷在O点产生的电场强度为0

D.棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为k5.在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，则

A.a处场强大小仍为E，方向由a指向b

B.a处场强大小为E2，方向由b指向a

C.a处电势降低 D.a、c6.如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，P、P′是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子，质子将向P′运动。不计质子重力。则质子由P向P′运动的情况是

(

)

A.一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小

B.一直做加速运动，加速度一定是逐渐增大

C.一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小

D.先做加速运动，后做减速运动7.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则

(

)

A.电子将沿Ox的反方向运动

B.电子的电势能将增大

C.电子运动的加速度恒定 D.8.甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为(−q,m)、(−q,4A.进入偏转电场时的速度大小之比为1:2 B.离开偏转电场时的动能之比为1:1

C.9.在所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P由下端向上滑动的过程中

(

)A.电压表V1、V2的示数增大，电压表V3的示数不变

B.电流表A示数变大，电压表V3的示数变大

C.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变

D.10.用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I−t曲线，如图乙所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S

A.由图线与坐标轴围成的面积S可得到电容器放出的总电荷量

B.不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则图线与坐标轴围成的面积S将减小

C.由最大放电电流I0和定值电阻R的阻值可得到R两端的最大电压

D.若电容器放出的总电荷量为Q，R两端的最大电压为Um11.真空中存在沿y轴正方向的匀强电场，带电粒子a和b先后从坐标原点O沿x轴正方向射入该电场，其轨迹如图所示。忽略粒子所受重力，下列条件中可以判定粒子a比荷较大的是

(

)

A.粒子a和b在电场中的加速度相等 B.粒子a和b射入电场时的速度相等

C.粒子a和b射入电场时的动能相等 D.粒子a和b射入电场时的动量相等12.如图所示，BD是竖直平面内圆上的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周平面。将带等量负电荷的相同小球从O点以相同的动能射出，射出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达A点时小球的动量总是最小。忽略空气阻力，则下列说法中正确的是

(

)

A.可以断定电场方向由O点指向圆弧AEB上的某一点

B.到达B点时小球的动能和电势能之和总是最大

C.到达C点时小球的电势能和重力势能之和总是最小

D.对到达圆上的所有小球中，机械能最小的小球应落在圆弧13.某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连，下端固定。弹簧原长时P1和P2均指在A端。若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为m0

A.校准零点时，不需要移动滑动头P2

B.校准零点时，两滑动头间的距离为m0gk

C.滑动头P1滑至B端时，被称物体的质量为kLg

14.常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子(形成电流的自由电荷)是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是

(

)

A.B端是温差发电装置的正极

B.热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反

C.温差发电装置供电时不需要消耗能量

D.可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）15.用如图所示的多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要再测量一个阻值约为2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触该待测电阻两端之前，必要的操作及其顺序应当是_____(填写选项前的字母)。A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“×1C.把选择开关旋转到“×100D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点16.在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=

(1)该电阻丝直径的测量值d=_____________(2A.电压表V1(量程0B.电压表V2(量程0C.电流表A1(量程0D.电流表A2(量程0E.滑动变阻器RF.滑动变阻器RG.电源E(电动势为3.0该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择_________，电流表应选择___________，滑动变阻器应选择____________，(选填各器材前的字母)。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图___________。(3)该同学建立

图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有一次测量的电压表和电流表示数如图所示，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出U−I图线。由图线数据可计算出金属丝的电阻为_____Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R，则该金属材料电阻率的表达式是____________((4)实验中使用的电流表内阻为RA，电压表内阻为RV，若考虑电流表和电压表内阻的影响，图中U−I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是(5)为了探索分压电路中选择最大阻值是多大的滑动变阻器更有利于完成实验，某同学分别用最大阻值是10Ω、100Ω、1000Ω的三种滑动变阻器做分压电阻，用如图所示的电路进行实验。实验中所用的定值电阻Rx=30Ω。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数Ux随xL(xL指滑片移动的距离则图中的图线a对应的滑动变阻器是________，以及为了更有利于完成实验应选择最大阻值为________的滑动变阻器(在保证滑动变阻器不会被烧坏的情况下)，下列选项正确的是________(选填选项前的字母)。A.最大阻值为10ΩB.最大阻值为100Ω的滑动变阻器；最大阻值比Rx大C.最大阻值为1000Ω的滑动变阻器；最大阻值比Rx大D.最大阻值为1000Ω的滑动变阻器；最大阻值更小的滑动变阻器三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）17.右下图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e(1)求电子穿过(2(3)若要使电子打在荧光屏上P18.金属导体中自由电子在电磁场的作用下发生定向移动，在定向移动过程中所受金属离子(即金属原子失去自由电子后的剩余部分)的阻力，其方向与自由电子定向移动的速度方向相反，大小正比于自由电子定向移动的速率，比例系数为k。已知某种金属材料单位体积内的自由电子数为n，元电荷为e，忽略电子所受重力及其之间的相互作用，不计电子热运动的影响，自由电子的定向移动可视为匀速直线运动。如图所示，一段长为L、横截面积为S的该金属导体，当其两端电压为U时，求：(1)该金属导体内，电子定向移动的速率(2)该金属导体的电阻率ρ(提示：电流I与电子定向移动速率v的关系为19.如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。(1)以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U−(2)a.请在图b.(3)20.研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图2所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一电子，在圆板和圆筒1若电子的质量为m，电荷量为−e，交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0(1)求电子进入圆筒1时的速度v1(2)若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度(3)若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和(2答案和解析1.【答案】B

【解析】要使P点的场强为零，q1、q2应为异种电荷，且靠近P点的电荷电荷量较小，故选2.【答案】D

【解析】由速度图象可知电荷做匀加速运动，受力恒定，电场为匀强电场，AB错误；

正电荷受电场力与电场方向相同，场强方向由A点指向B点，沿电场线电势降低，C错误，D正确；

故选D。3.【答案】C

【解析】A.相邻等势面间的电势差相等，等势面密集处电场线也密集，b点场强大，A错误。

B.积雨云底层带负电，由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电，电场线方向向上，b点电势高，B错误。

C.带负电的雨滴竖直下落，电场力向下，做正功，电势能逐渐减少，C正确。

D.规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流方向向上，D错误。

故选C。4.【答案】C

【解析】发生静电感应时，感应电荷分布导体的外表面，A正确。处于静电平衡的导体，是等势体，B正确。点电荷和感应电荷在O点的合场强为零，点电荷在O点产生的电场强度为

kqL2

，棒上感应电荷在O点产生的电场强度与之等大、反向，C错误、D正确。

5.【答案】D

【解析】AB. b处电荷为正，c处电荷为负。两个点电荷在a处产生场强大小相等，方向间夹角为120°，故合场强和分场强等大均为E。拿走c处的点电荷后，a处场强大小仍为E，方向由b指向a，AB错误。

C.两个点电荷产生的合电场在a处电势为零，拿走c处的点电荷后，b处正电荷在a点产生电场电势为正，故电势升高，C错误。

D. b处点电荷周围等势面为圆面，所以a、c两点电势相等，6.【答案】C

【解析】

a、b两个正点电荷在它们连线中垂线上产生的场强方向由O指向P′，从O沿中垂线向上，场强先增大后减小，有一处场强最大，但无法确定场强最大处是否在P和P′之间，故可以判断质子一直加速，加速度可能逐渐减小，也可能逐渐增大，还可能是先增大后减小，故选7.【答案】D

【解析】由乙图，沿Ox的方向电势升高，故电场线沿Ox的反方向，电子受力沿Ox的方向，A错误。电场力做正功，电势能减少，B错误。φ8.【答案】B

【解析】A.在加速电场中由动能定理可得

12mv02=qU

，解得

v0=2qUm

，根据两粒子的比荷之比为4:1，则进入偏转电场时的速度大小之比为2：1，故A错误；

B.

在加速电场中电场力做功qU相等，在偏转电场中，偏转距离相同，则电场力做功qEd也相同，根据动能定理可知，离开偏转电场时的动能也相同，故B正确；

C.

在偏转电场中，根据牛顿第二定律

qE=ma

，

d=12a9.【答案】D

【解析】R1和R2串联，P

由下端向上滑动，R2减小，A示数变大，电压表V1的示数增大，V3示数为路端电压，由U=E−Ir，V3的示数减小。V2示数U2=E−I(r+ R1)减小。10.【答案】B

【解析】图线与坐标轴围成的面积S反映电容器放出的总电荷量，A正确。不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，图线与坐标轴围成的面积S反映电容器放出的总电荷量，不变，B错误。最大放电电流

I0

和定值电阻R的阻值的乘积为R两端的最大电压，C正确。由电容的定义，若电容器放出的总电荷量为Q，R两端的最大电压为

Um

，则电容器的电容为

QUm

，D正确。11.【答案】B

【解析】由y=12at2=Eq212.【答案】C

【解析】A.到达A点时小球的动量总是最小，说明电场力和重力的合力沿AC方向。电场力方向由O点指向圆弧BC上的某一点，电场方向由O点指向圆弧AD上的某一点，A错误。

B.

到达B点重力势能最大，小球的动能和电势能之和总是最小，B错误。

C.

到达A点时小球的动量总是最小，可知到达C点动能最大，所以到达C点时小球的电势能和重力势能之和总是最小，C正确。

D.

到达圆上的所有小球中，机械能最小的小球应该电势能最大，在圆弧AD上的某一点，D错误。13.【答案】D

【解析】校准零点时，P1、P2指在电阻R的同一位置，AB错误。滑动头P1滑至B端时，被称物体和托盘总质量为

kLg

，C错误。若托盘未放物体时，弹簧压缩量为x0，则m0g=kx0；在托盘上放质量m物体时，弹簧压缩量为x，则(m+m0)g=14.【答案】D

【解析】A.两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，P型半导体的载流子是空穴，空穴(正电荷)向A端扩散，N型半导体的载流子是电子，向B端扩散，故B端是温差发电装置的负极，A错误。

B.非静电力把正电荷搬运到电源正极，与载流子扩散方向相同，B错误。

C.

温差发电装置供电时需要消耗内能，C错误。

D. A、B电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系，保持低温热源的温度不变，由A、B电势差可知高温热源的温度，因此可以设计一种测量高温热源温度的传感器，D正确．

15.【答案】CA【解析】中值电阻为20Ω，测量一个阻值约为2kΩ16.【答案】(1)0.233

(2)A，D，E(4)k

【解析】(1)(2)电源E电动势为3.0V，电压表选V1。金属丝的阻值约为5Ω，最大电流为0.6A

(3)由图可知电流表的读数0.50A，电压表的读数为2.60V求得斜率为金属丝的电阻

R=2.5V0.48A≈5.2V

。由电阻定律(4)考虑电流表和电压表内阻的影响，电阻丝两端电压还是电表读数

R=UI−URV

，将

k=UI

(5)当选定相同的

xL

时，滑动变阻器的阻值越大，电压表的读数就越小，故图中的图线a对应的是最大阻值为

1000Ω

的滑动变阻器；图线c对应的滑动变阻器最大阻值为

10Ω

的滑动变阻器，所以选择

17.【答案】(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理e